DE2122808A1

DE2122808A1 - Treatment device for liquid or gaseous media using concentrated electric fields

Info

Publication number: DE2122808A1
Application number: DE19712122808
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P COIb 1-16 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-18
Filing date: 1971-05-08
Publication date: 1971-12-09
Also published as: DE2122808B2; BE766759A; CA948159A; GB1338517A; FR2091421A5; ES390719A1

Description

21223082122308

4. Mai 1971 Gzx/hkMay 4, 1971 Gzx / hk

Arthur Shelley King, Prairie Village, Kansas, U. S. A.Arthur Shelley King, Prairie Village, Kansas, U.S.A.

Behandlungseinrichtung für flüssige oder gasförmige Medien unter Verwendung konzentrierter elektrischer FelderTreatment device for liquid or gaseous media using concentrated electric fields

Die Erfindung betrifft eine Behandlungseinrichtung für flüssige oder gasförmige Medien unter Verwendung konzentrierter elektrischer Felder.The invention relates to a treatment device for liquid or gaseous media using concentrated media electric fields.

Es hat sich gezeigt, daß viele Arten von Behandlungseinrichtungen hinsichtlich der Menge des durchströmenden flüssigen oder gasförmigen Mediums, welches ohne Induzierung eines Druckabfalles in der Leitung behandelt werden soll, begrenzt sind. Stadtwasser- und Industrieswassersysteme verwenden beispielsweise Röhren mit einem Durchmesser in der Größen-Ordnung von etwa 60 cm (24 inches). Dies stellt offensichtlich eine sehr große Wassermenge dar, was eine besondere Betrachtung vom hydrodynamischen Standpunkt aus im Hinblick auf die Verringerung eines Druckabfalles und nicht notwendige Beschränkung des Wasservolumens, welches in einer vorgegebenen Zeitperiode behandelt werden kann, erfordert.It has been found that many types of treatment devices in terms of the amount of liquid flowing through or gaseous medium which is to be treated without inducing a pressure drop in the line are. Town water and industrial water systems, for example, use pipes on the order of magnitude in diameter about 60 cm (24 inches). This obviously represents a very large amount of water, which is a special consideration from the hydrodynamic point of view in terms of reducing pressure drop and unnecessary restriction the volume of water that can be treated in a given period of time.

109850/1591109850/1591

21223082122308

Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Schaffung einer Elektrofeldbehandlungseinrichtung, die in der Lage ist, eine große Wassermenge oder andere flüssige oder gasförmige Medien ohne wesentlichen Druckabfall zu handhaben und die bei der Turbulenz innerhalb des Behandlungseinrichtungsaufbaues auf einem Minimum gehalten wird, um eine glatte Strömung sicherzustellen und daher den in der Behandlungseinrichtung stattfindenden Druckabfall auf ein Minimum zu bringen.It is therefore the object of the invention to provide an electric field treatment device which is able to to handle a large amount of water or other liquid or gaseous media without significant pressure drop and the at the turbulence within the treatment facility structure is kept to a minimum in order to achieve a smooth flow ensure and therefore to bring the pressure drop occurring in the treatment device to a minimum.

Entsprechend der Erfindung soll ferner eine Behandlungseinrichtung hoher Kapazität, wie zuvor erwähnt, geschaffen werden, die eine Vielzahl von Strömungswegen aufweist-, wobei die Strömungsmuster durch die Behandlungseinrichtung konstant sind.According to the invention, a treatment device is also intended high capacity, as previously mentioned, can be provided having a plurality of flow paths, wherein the flow patterns through the treatment facility are constant.

Erfindungsgemäß soll die Behndlungseinrichtung einen solchen Aufbau aufweisen, die das anfängliche Zusammensetzen der Aufbauteile der Behandlungseinrichtung, die zur Schaffung der gewünschten Vielfachströmungsweganordnung erforderlich, sind, erleichtert und ein einfaches Austauschen abgebrannter Elektroden ohne Auseinanderbau zuläßt.According to the invention, the treatment device should be such Have structure that involves the initial assembly of the structural parts of the treatment facility that are used to create the desired multiple flow path arrangement are required, are facilitated and a simple replacement of the spent Electrodes without disassembly.

Die erfindungsgemäße Mehrwegbehandlungseinrichtung der genannten Art soll vermittels der Strömungscharakteristiken, die dem darin befindlichen flüssigen oder gasförmigen Medium mitgeteilt werden, in großem Maß selbstreinigend sein und die Anhäufung von Ablagerungen an den verschiedenen inneren Oberflächen des Behandlungseinrichtungsaufbaues, die mit dem strömenden flüssigen oder gasförmigen Medium in Berührung stehen, verhindern.The reusable treatment device according to the invention of named type is intended by means of the flow characteristics, which the liquid or gaseous medium located therein be communicated to a large extent to be self-cleaning and reduce the accumulation of debris on the various interior Surfaces of the treatment facility structure that are in contact with the flowing liquid or gaseous medium stand, prevent.

109850/1591109850/1591

21223C321223C3

Auch soll eine neue Elektrodenanordnung entweder für Einzel- oder Mehrfachwegbehandlungseinrichtungen vorgesehen sein, welche das elektrische Feld in dem Bereich der Strömung des flüssigen oder gasförmigen Mediums durch Verwendung eines Aufbaues von einfacher Gestaltung, welche nicht durch enge Dimensionstoleranzen charakterisiert ist, konzentriert.A new electrode arrangement is also to be provided for either single or multiple-path treatment devices be which the electric field in the area of flow of the liquid or gaseous medium by using a Structure of simple design, which is not characterized by tight dimensional tolerances, concentrated.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.Further features, advantages and possible applications of the new invention emerge from the accompanying illustrations of exemplary embodiments as well as from the following description.

Es zeigen:Show it:

Figur Λ eine zentrale vertikale Schnittansicht der erfindungsgemäßen Behandlungseinrichtung, wobei die innerenFigure Λ a central vertical sectional view of the treatment device according to the invention, the inner

Elektrodeneinheiten sowohl in Ansicht als auch teilweise weggebrochen freigelegt sind, um Aufbaueinzelheiten zu veranschaulichen,Electrode units both in view and partially broken away are exposed for structural details to illustrate

Figur 2 eine vereinfachte Horizontalschnittansicht eines ™Figure 2 is a simplified horizontal sectional view of a ™

Aufnahmeverteilerrohres einer alternativen Ausführungsform der Behandlungseinrichtung, nach unten gesehen, undReceiving distributor pipe of an alternative embodiment of the treatment device, viewed downwards, and

Figur 3 eine Teilansicht, welche eine zweite Ausführungsform der inneren Elektrodeneinheit veranschaulicht, die in der Behandlungseinrichtung verwendet wird.Figure 3 is a partial view showing a second embodiment of the internal electrode unit used in the treatment facility.

109850/1591109850/1591

9 i O 9 i O

Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß das äußere Gehäuse der Behandlungseinrichtung eine im allgemeinen zylindrische Ausgestaltung mit einem kuppelähnlichen Ober- und Bodenteil hat. Ein derartiges Gehäuse enthält einen Tank, welcherFrom Figure 1 it can be seen that the outer housing of the Treatment device a generally cylindrical one Has configuration with a dome-like top and bottom part. Such a housing contains a tank, which

/ versehen mit einer röhrenförmigen Seitenwand 1CK ist, einen integralen halbkugelförmigen Bodenteil 12 und einen abnehmbaren Deckelteil 14 halbkugelförmiger Gestalt , welcher die Oberseite des Tanks abschließt und normalerweise mittels Bolzen 16 an Ort und Stella gehalten wird«, welche ringförmige Flansche am Deckelteil 14 und an der Seitenwand 10 zusammenziehen,, Eine ringförmige Dichtung 18 und eine kreisförmige obere Platte 20 liegen geschichtet zwischen den zusammenpassenden Flanschen und werden somit mittels der Bolzen 16 dicht gehaltene Demzufolge ist der Tank vollständig abgeschlossen und dicht- gegen flüssige und gasförmige Medi en, wobei der Bodenteil 12 mit einem abnehmbaren Abflußstopfen versehen ist„/ is provided with a tubular side wall 1CK, an integral one hemispherical bottom part 12 and a removable cover part 14 hemispherical shape, which the Top of the tank closes and is normally held in place by means of bolts 16 and Stella "which are annular Pull together the flanges on the cover part 14 and on the side wall 10, An annular seal 18 and a circular top plate 20 are sandwiched between the mating ones Flanges and are thus held tightly by means of the bolts 16. As a result, the tank is completely closed and tight against liquid and gaseous media, wherein the bottom part 12 with a removable drain plug is provided "

Ein Gestellring 24 innerhalb des Tanks ist mit der Seitenwand 10 und dem Bodenteil davon verschweißt und ragt nach innen;, um eine untere darauf ruhende Scheibe 26 ₉ die aus Isoliermaterial besteht und ist mit einer Anzahl von aufrechten röhrenförmigen Ausrichtungssockeln 28 versehen_P die jeweils die unteren Endabschnitte einer länglichen röhrenförmigen aufrechten Elektrodeneinheit 30 aufnehmen„ Eine kreisförmige Trägerplatte 32 hängt an dem Gestellring 24 und liegt direkt unter und in Eingriff mit den untersten Enden der Elektrodeneinheiten 30, wodurch sie die Abwärtsbewegung der Einheiten 30 in den Sockeln 28 begrenzt und als Bodenträger dieser Einheiten dienteA frame ring 24 within the tank is provided with the side wall 10 and welded to the bottom portion thereof and projects inwardly ;, which consists of insulating material around a lower resting thereon disk 26 ₉ and is provided with a number of upright tubular alignment pedestals 28 _P each having the lower Receiving End Sections of Elongated Tubular Upright Electrode Assembly 30. A circular support plate 32 is suspended from the frame ring 24 and lies directly below and engaging the lowermost ends of the electrode assemblies 30, thereby limiting the downward movement of the assemblies 30 within the sockets 28 and as a floor support for those assemblies served

109850/1591109850/1591

O O QO O Q

ύυΟύυΟ

Ein zweiter -"'.ε:;teilring 34 ist mit der Seitenwand 10 oberhalb des P.ingas 24 verscheißt und dient zum Tragen einer Elektrodenanordnung ;5c>_s welche auf dem Sims ruht» der von dem Ring 34 vorgesehen ist. Die Anordnung 36 weist eine obere kreisförmige Platte 38, eine untere kreisförmige Platte 40 , welche auf dein Ring 34 liegt, und eine Anzahl von aufrechten, zylindrischen Röhren 42 auf, die mit ihren oberen Enden an den " oberen und unteren Platten 38 und 40 verschweißt sind. Die oberen und unteren Platten 38 und 40 sind mit kreisförmigen Öffnungen versehen, welche die Enden der Röhren 42 aufnehmen, wodurch ringförmige Durchlässe 44 vollständig durch die Elektrodenaordrmng 36 mittels der Röhren 42 und der jeweiligen darin befindlichen Elektrodeneinheiten 30 festgelegt werden. Teilstifte 46 an den Gestellringen 24 und 34 stellen sicher, daß die untere Scheibe 26 (mit ihren Ausrichtungssockeln 28) und die Elektrodenanordnung 36 sich in richtiger lagemäßiger Zwischenbeziehung befinden, um jede Röhre 42 und die Elektrodeneinheit 30 darin koaxial anzuordnen. Demzufolge bilden jede Röhre 42 und zugeordnete Einheit 30 äußere und innere Elektroden, i wobei die verschiedenen inneren und äußeren Elektrodenpaare mehrfache Strömungswege durch die Behandlungseinrichtung vermittels der Durchlässe 44 vorsehen, wie aus dem folgenden ersichtlich wird.. A second - "" ε: Part ring 34 is verscheißt with the side wall 10 above the P.ingas 24 and serves to support an electrode assembly; 5c> _s which on the ledge rests »which is provided by the ring 34. The assembly 36. comprises an upper circular plate 38, a lower circular plate 40 resting on the ring 34, and a number of upright, cylindrical tubes 42 which are welded at their upper ends to the "upper and lower plates 38 and 40". The upper and lower plates 38 and 40 are provided with circular openings which receive the ends of the tubes 42, whereby annular passages 44 are defined entirely through the electrode assembly 36 by means of the tubes 42 and the respective electrode assemblies 30 therein. Sub-pins 46 on rack rings 24 and 34 ensure that lower disk 26 (with its alignment sockets 28) and electrode assembly 36 are in proper positional interrelationship to coaxially locate each tube 42 and electrode assembly 30 therein. Accordingly, each tube 42 and associated unit 30 form outer and inner electrodes, with the various inner and outer electrode pairs providing multiple flow paths through the treatment device by way of passages 44, as will be seen below.

Eine obere Scheibe 48 aus Isoliermaterial hat eine Anzahl von Beinen 50, die nach unten hängen und an ihren Füßen von hohlen Vorsprüngen 52 an der oberen Platte 38 aufgenommen werden. Somit wird die obere Scheibe 48 in vertikal beabstandeter Beziehung zu der oberen Platte 38 gehalten und zu einer vorbestimmten Orientierung verteilt. Die Scheibe 48 hat kreisförmige öffnungen von geringfügig größerem Durchmesser als der der Elektrodeneinheiten 30, wobei jede derartige Öffnung einen mitAn upper disk 48 of insulating material has a number of legs 50 which hang down and are hollow at its feet Projections 52 on the top plate 38 are received. Thus, the top disk 48 is maintained in vertically spaced relation to the top plate 38 and at a predetermined one Orientation distributed. The disk 48 has circular openings of a slightly larger diameter than that of the Electrode units 30, each such opening having one

109850/1591 BAD ORIGINAL 109850/1591 BATH ORIGINAL

O Λ O O ο O οO Λ OO ο O ο

Flanschen versehenen Ring 54 aufnimmt, welcherFlanged ring 54 receives which

von dem oberen Endteil der jeweiligen Elektrodeneinheit 30 getragen wird.is carried by the upper end portion of the respective electrode unit 30.

Die obere Platte 20 ist im Abstand über der Scheibe 48 angeordnet und hat kreisförmige Löcher 56, die normalerweise von Lochdeckeln 58 verschlossen und abgedichtet sind. Die Löcher 56 sind im Durchmesser wesentlich größer als die Elektrodeneinheiten 30 und in Ausrichtung, wie dargestellt, mit diesen angeordnet, um Zutritt zu einer bestimmten Einheit 30 nach Wegnahme des Deckels 58 darüber vorzusehen.The top plate 20 is spaced above the disc 48 and has circular holes 56, which are normally are closed and sealed by perforated covers 58. The holes 56 are much larger in diameter than that Electrode assemblies 30 and in alignment as shown arranged with these to provide access to a particular unit 30 after removal of the cover 58 over it.

Jede der Elektrodeneinheiten 30 enthält ein röhrenförmiges elektrisch leitendes Elektrodenglied 60, welches mit integralen halbkugelförmigen Endabschlüssen 62 versehen ist. Das Glied ist mit einer Hülle 64 aus isoliertem Material, beispielsweise Teflon, bedeckt und mit isolierten Trägern 66 versehen, welche sich von den Endabschlüssen 62 aus erstrecken. Eine Leitung 68 ist an den oberen Endverschluß 62 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu dem Glied 60 angeschlossen, wobei die Leitung 68 durch eine isolierte Zuführungsröhie 70 führt, die sich vertikal von dem oberen Träger 66 durch eine Dichtungsmutter 72 auf dem Deckel 58 erstreckt. Die isolierende Umhüllung 64 reicht kontinuierlich über die Länge des Gliedes 60 und die Träger 66, wobei eine abschließende Abdichtung mittels Endkappen 74 bewirkt wird. Die verschiedenen Leitungen 68 von den Einheiten 30 setzen sich durch eine Abdichtmutter auf dem Deckelteil 14 fort.Each of the electrode units 30 includes a tubular electrically conductive electrode member 60 which is integral with hemispherical end terminations 62 is provided. The member is covered with a sheath 64 of insulated material, for example Teflon, covered and provided with insulated supports 66 which extend from the end caps 62. One Line 68 is connected to top end cap 62 for making electrical connection to member 60, the conduit 68 through an insulated feed tube 70 which extends vertically from the upper bracket 66 through a sealing nut 72 on the lid 58. The insulating Envelope 64 extends continuously the length of limb 60 and supports 66, forming a final seal is effected by means of end caps 74. The various lines 68 from the units 30 are passed through a sealing nut on the cover part 14.

109850/1591 BAD ORiGINAL109850/1591 ORiGINAL BATHROOM

21223032122303

Die obere Scheibe 48 und die untere Platte 38 der Elektrodenanordnung 36 enthält ein Aufnähmeverteilerrohr 80 mit einer zylindrischen Kammer 82 darin, welche von der Scheibe 48 und der Platte 38 gebildet wird. Eine Aufnahmeleitung 84 steht mit der Kammer 82 über die Tankseitenwand 10 in Verbindung und ist in tangentialer Beziehung zu der Kammer 82 angeordnet. Vermittels desThe upper disc 48 and lower plate 38 of the electrode assembly 36 contain a receiving manifold 80 with a cylindrical chamber 82 therein which is defined by the disc 48 and plate 38. One Receiving line 84 is in connection with the chamber 82 via the tank side wall 10 and is in tangential direction Relation to the chamber 82 arranged. By means of the

Aufbaues der Elektrodenanordnung 36, in der kreisförmige ™ Öffnungen in der Platte 38 vorgesehen sind, welche die offenen oberen Enden der Röhren 42 aufnehmen, ist eine Anzahl von Auslaßmündungen 86 an dem Verteilerrohr 80 an dem unteren Ende der zylindrischen Kammer 82 vorgesehen.Structure of the electrode assembly 36, in the circular ™ Openings in plate 38 which receive the open upper ends of tubes 42 is one A number of outlet ports 86 are provided on the manifold 80 at the lower end of the cylindrical chamber 82.

Ähnlich bilden die untere Scheibe 26 und die untere Platte der Anordnung 36 ein Abgabeverteilerrohr 88 mit einer zylindrischen Kammer 90 darin, welche von der Scheibe und der Platte 40 gebildet wird. Eine Abgabeleitung 42 steht mit der Kammer 90 in Verbindung und ist tangential zu ihr angeordnet. Einlaßmündungen 94 des Verteilerrohres 88 sind an den offenen unteren Enden der Röhren 42 durch die J Platte 40 hindurch vorgesehen.Similarly, the lower disc 26 and the lower plate of the assembly 36 form a dispensing manifold 88 with a cylindrical chamber 90 therein which is formed by the disc and plate 40. A delivery line 42 is available with the chamber 90 in communication and is arranged tangential to her. Inlet ports 94 of manifold 88 are provided at the open lower ends of the tubes 42 through the J plate 40.

Die Verteilerrohranordnung und die Lagen der Elektrodenpaare sind am besten aus der in Figur 2 veranschaulichten Alternativform der Behandlungseinrichtung zu ersehen. Die Tangentialbeziehung der Achse der Aufnahmeleitung 84a und der zylindrischen Kammer 82a innerhalb des Aufnahmeverteilerrohres 80a kann deutlich gesehen werden. Strömung flüssigen oder gasförmigen Mediums erfolgt im Gegenuhrzeigersinn,sowohl in dem Aufnahme- als auch in dem Abgabeverteilerrohr, welche in Aufbauten der nördlichen Hemisphäre bevorzugt werden. Fünf der Auslaßmündungen 86a sind in einem kreisförmigen MusterThe manifold arrangement and the positions of the electrode pairs are best taken from the alternative form illustrated in FIG the treatment facility. The tangential relationship of the axis of the receiving line 84a and the cylindrical Chamber 82a within receiving manifold 80a can be clearly seen. Flow liquid or gaseous Medium takes place counterclockwise, both in the intake and in the delivery manifold, which in Superstructures of the northern hemisphere are preferred. Five of the outlet ports 86a are in a circular pattern

109850/1591109850/1591

I <1 -lI O UI <1 -lI O U

angeordnet dargestellt und die sechste Mündung 86a liegt auf der Achse der Kammer 82a„ Der Hauptunterschied zwischen der Alternativform von Figur 2 und der Ausführungsform der Figur 1 ist der, daß die Alternativform die Zentralmündung 86a an der Achse der Kammer 82a verwendet. Beide Ausführungsformen sind sonst im wesentlichen identisch, indem die Aufnahme- und Abgabeverteilerrohrmündungen in einem kreisförmigen Muster angeordnet sind, wobei die Anzahl dieser Mündungen von der Abmessung der Behandlungseinrichtung und dem Volumen des flüssigen oder gasförmigen Mediums abhängt₉ das behandelt werden soll»and the sixth orifice 86a is on the axis of chamber 82a. The main difference between the alternative shape of Figure 2 and the embodiment of Figure 1 is that the alternative shape uses the central orifice 86a on the axis of chamber 82a. Both embodiments are otherwise essentially identical in that the intake and delivery manifold mouths are arranged in a circular pattern, the number of these mouths depending on the dimensions of the treatment _{device and the volume of the liquid or gaseous medium 9} that is to be treated »

In Figur 3 ist eine Elektrodeneinheit 130 dargestellt., welche gegen die Einheiten 30 der Figur 1 ausgetauscht werden können» Die Einheit 130 hat einen röhrenförmigen Kern 96 aus isolierendem Material, welches beispielsweise eine Phenoltuchröhre enthalten kann. Ein Draht 98 ist um den Kern 96 gewickelt, um eine Spule darauf zu bilden, wobei das obere Ende der Spule annähernd in Ausrichtung mit dem oberen Ende der röhrenförmigen Wand 142 der äußeren Elektrode endet. Somit stellt die Spule aus dem Draht 98 eine leitende äußere Oberfläche dar,, die sich wenigstens genausoweit erstreckt wie die röhrenförmige Wand 142» Abweichend von der leitenden äußersn Oberfläche jedoch_? die von de® röhrenförmigen Glied 60 in Figur 1 dargeboten wird, stellen die Windungen der Spul© Kanten von kleinem Radius zur Intensivierung des elektrischen Feldes dar₉ was im nachfolgenden erörtert xfird. Die Spule aus dem Draht 98 und die gesamte Länge des Kernes sind von einer Umhüllung 100 aus isolierendem Material, beispielsweise Teflon, bedeckt, wie in der Ausführungform derIn FIG. 3, an electrode unit 130 is shown, which can be exchanged for the units 30 of FIG. A wire 98 is wound around the core 96 to form a coil thereon, with the top of the coil terminating approximately in alignment with the top of the tubular wall 142 of the outer electrode. Thus, the coil of wire 98 provides a conductive outer surface, which extends at least as far as the tubular wall 142, but different from the conductive outer surface _? which is presented by the tubular member 60 in FIG. 1, represent the turns of the coil edges of small radius for intensifying the electric field _9, which is discussed below. The coil of wire 98 and the entire length of the core are covered by a sheath 100 made of insulating material, for example Teflon, as in the embodiment of FIG

109850/1591109850/1591

C I C. ti U U C I C. ti UU

Elektrodeneinheit nach Figur 1. Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu dem Draht 98 erstrecken sich die Enden an der Oberseite und der Unterseite der Spule durch den Kern 96 und sind mit einer gemeinsamen Leitung 102 verbunden, welche durch die Zuführungsröhre 170 führt„Electrode unit according to Figure 1. To produce a electrical connection to the wire 98 extends the ends at the top and bottom of the coil through the core 96 and are connected to a common line 102 connected, which leads through the feed tube 170 "

In Benutzung, verursacht die Ausbildung des Aufnahmeverteilungsrohres 80 eine im wesentlichen laminare Strömung des flüssigen oder gasförmigen Mediums in dem Verteilungsrohr entlang eines spiraligen Weges mit Umläufen von aufeinanderfolgend abnehmendem Durchmesser. Dies läßt sich am besten unter Bezugnahme auf die Ausführungsform von Figur 2 ersehen, da das Aufnahmeverteilungsrohr 80a im Schnitt dargestellt ist. Wenn das flüssige oder gasförmige Medium, beispielsweise Wasser unter Druck in das Verteilungsrohr 80a von der Aufnahmeleitung 8Aa eintritt, wird es gegen die Seitenwand 10a des Tanks gedrückt, während es in Gegenuhrzeigerrichtung strömt. Diese anfängliche Wirkung ist das Ergebnis der tangentialen Beziehung der Leitung 84a zu der Kammer 82a, die außerdem sicherstellt, daß die anfängliche Strömung nach dem Eintritt des üüssigen oder gasförmigen Mediums in das Verteilerrohr 80a glatt verläuft, wenn sich die Strömungsrichtung von einer geradelinigen in eine kreisförmige ändert.In use, causes the formation of the intake manifold 80 a substantially laminar flow of the liquid or gaseous medium in the distribution pipe along a spiral path with revolutions of successive one decreasing diameter. This can best be seen with reference to the embodiment of FIG 2, since the receiving distribution tube 80a is shown in section. If the liquid or gaseous Medium, for example water under pressure, enters the distribution pipe 80a from the intake line 8Aa pressed against the side wall 10a of the tank while flowing counterclockwise. This initial Effect is the result of the tangential relationship of conduit 84a to chamber 82a, which also ensures that the initial flow after the entry of the liquid or gaseous medium into the manifold 80a is smooth occurs when the direction of flow changes from a straight line to a circular one.

109850/1591109850/1591

O Γ)O Γ)

Wenn der erste Umlauf des Strömungsweges in dem Verteilungsrohr 80a vollendet ist, wird der zweite Umlauf innerhalb des ersten Umlaufes gebildet, so daß das Verteilungsrohr 80a sich demgemäß von außen in Richtung zum Zentrum füllt. Eineim wesentlichen laminare Strömung wird zu jedem Zeitpunkt erzeugt, während sich das flüssige oder gasförmige Medium weiter spiralig nach innen bewegt. Offensichtlich wird das flüssige oder gasförmige Medium, welches das Zentrum des Verteilungsrohres 80a erreicht, über die zentrale Mündung 86a abgegeben» Die größte Menge des flüssigen oder gasförmigen Mediums wird jedoch über die Mündun^i86a abgegeben, die um die Kammer 82a in einem kreisförmigen Muster verteilt angeordnet sind, wobei bemerkt wird, daß die Mündungen beabstandet entlang des Strömungsweges angeordnet sind, auf welchem sich zu bev/egen das flüssige oder gasförmige Medium veranlaßt wird.When the first circulation of the flow path in the manifold 80a is completed, the second circulation becomes within of the first round, so that the distribution pipe 80a accordingly fills from the outside toward the center. There is essentially laminar flow at all times generated as the liquid or gaseous medium continues to spiral inward. Obviously it will liquid or gaseous medium which reaches the center of the distribution pipe 80a via the central opening 86a given off »The greatest amount of the liquid or gaseous medium is given off via the mouth, which around the chambers 82a are distributed in a circular pattern, it being noted that the orifices are spaced apart are arranged along the flow path on which causes the liquid or gaseous medium to move will.

Die gleiche Wirbelbewegung des flüssigen oder gasförmigen Mediums wird in den ringförmigen Durchlässen 44 induziert, d. h. das flüssige oder gasförmige Medium, welches aus einer gegebenen Auslaßmündung 86 entweicht, strömt in einem wendeiförmigen Weg entlang zwischen einem Paar von inneren und äußeren Elektroden, während es durch den jeweiligen ringförmigen Durchlaß 44 hindurchtritt. Nachdem es das Abgabeverteilerrohr 88 erreicht, vereinigen sich die mehreren Wege und die Wirbelbewegung des flüssigen oder gasförmigen Mediums, welche in dem Einlaßverteilerrohr 80 erzeugt wurde, wird nun in dem Abgabeverteilerrohr 88 induziert. Demgemäß ist ersichtlich, daß eine Turbulenz vermieden wird, und daß das Strömungsmuster konstant bleibt. Darüberhinaus ist die Wirbelbewegung, insbesondere, wenn Wasser behandelt wird,'gadste oder suspendierte Materie enthält, nützlich The same vortex motion of the liquid or gaseous medium is induced in the annular passages 44, ie the liquid or gaseous medium escaping from a given outlet port 86 flows in a helical path along between a pair of inner and outer electrodes as it passes through the respective annular passage 44 passes. After it reaches the delivery manifold 88, the multiple paths merge and the vortex motion of the liquid or gaseous medium created in the inlet manifold 80 is now induced in the delivery manifold 88. Accordingly, it can be seen that turbulence is avoided and that the flow pattern remains constant. In addition , the vortex movement is useful, especially when water is being treated which contains polluted or suspended matter

109850/159 1109850/159 1

21223032122303

als Selbstreinigungswirkung zur Spülung der Oberflächen der Behandlungseinrichtung, während das Wasser der Behandlung des elektrischen Feldes unterworfen wird.as a self-cleaning effect for rinsing the surfaces of the treatment device, while the water of the Treatment of the electric field is subjected.

Dies verhindert einen Aufbau von Ablagerungen an den Oberflächen der Behindlungseinrichtung, die sonst eintretenThis prevents a build-up of deposits on the surfaces of the handicap device, which would otherwise occur

könnte„ Jcould be "J

Was die Behandlung mittels elektrischem Feld anbetrifft, so wird jede «1er Leitungen 68 von den inneren Elektroden an eine getrennteKraftversorgung angeschlosen, zusammen mit einer gemeinsamen Leitung 104, die mit der Seitewand verbunden ist* Die Verwendung von getrennten Kraftversorgungen für die Elektrodeneinheiten 30 ermöglicht, daß der Betrieb einer jeden einzelnen geprüft werden kann. Ein Hochspannungsgleichpotential (in der Größenordnung von 3000 Volt beispielsweise) wird verwendet, bei einer Mehrstufenbehandlungseinrichtung kann jedoch ein wechselndes Potential in seitlichen Behandlungsstufen nützlich sein, um die Keimbildung oder die Koagulation von Verunreinigungen zu erhöhen. Unter Bezugnahme % auf die Behandlung von Wasser werden die äußeren Elektroden, die mittels der röhrenförmigen Wände 42 gebildet sind,As for the electric field treatment, each 1 lead 68 from the internal electrodes is connected to a separate power supply, along with a common lead 104 connected to the side wall. The use of separate power supplies for the electrode units 30 enables the operation of each individual can be checked. A high voltage dc potential (on the order of 3000 volts, for example) is used, however, in a multi-stage treatment facility, alternating potential in side treatment stages may be useful to increase nucleation or coagulation of contaminants. Referring% to the treatment of water, the outer electrodes which are formed by means of the tubular walls 42,

unbedeckt and in direkter Berührung mit dem strömenden Wasser in einer Einstufenbehandlungseinrichtung, wie erläutert, belassen, sowie in der ersten Behandlungsstufe einer Mehrstufenbehandlungseinrichtung, die gebildet ist, indem zwei oder mehrere der einzelnen Behandlungseinrichtungen in Reihe in die Wasserleitung geschaltet sind. Gleichpotential wird angelegt, wobei die inneren Elektrodenglieder 60 positive Polarität und die Tankwand 10 (und daher die äußeren Elektroden 42) negative Polarität haben. Die elektrische!Anschlußstücke (nicht dargestellt) werden in der Wasserleitung verwendet,uncovered and in direct contact with the flowing water in a single stage treatment facility as explained as well as in the first treatment stage of a multi-stage treatment facility, which is formed by placing two or more of the individual treatment devices in series in the water pipe is switched on. DC potential is applied with the inner electrode members 60 positive polarity and tank wall 10 (and therefore outer electrodes 42) have negative polarity. The electrical! Connectors (not shown) are used in the water pipe,

109850/ 1 59 1109850/1 59 1

9 Λ ? ο P Γ ο_χ 9 Λ ? ο P Γ ο _χ

um die Behandlimgseinrichtung vom Erdpotential zu isolieren» Für eine Polarisierungswirkung, beispielsweise in der zweiten Stufe einer Mehrstufenbehandlungseinrichtung oder wenn ein Wechselstrompotential angelegt ist, wird die Elektrodenanordnung 36 auch mit einer Isolationsschicht bedeckt, um einen direkten Kontakt des strömenden Wassers zuverhindern«to isolate the treatment facility from the earth potential » For a polarizing effect, for example in the second stage of a multi-stage treatment facility or if a AC potential is applied, the electrode assembly 36 is also covered with an insulating layer in order to to prevent direct contact with the flowing water "

Sieht man einen der beiden Strömungsxfege zwischen den Aufnahme- und Abgabeverteilerrohren 80 und 88, die in Figur 1 dargestellt sind₉ an_s so ergibt sichj, daß der Teil der Elektrodenanordnung 36 ₉ der jede der inneren Elektroden-= einheiten 30 umgibt ₃ elektrisch leitend© Flächen außer der inneren zylindrisehen Oberfläche hat, die von der röhrenförmigen Wand 42 gebildet wirdo An den Enden der Wand 42 stellen die Platten 38 und 40 der Elektrodenanordnung 36 äußere Endoberflächen 106 und 108 dar, die radial nach außen von den Enden der Wand 42 führen und sich weg von dem ringförmigen Durchlaß 44 quer nach außen erstrecken. Demzufolge ist die Wand 42 ein Einsetzabschnitt des zusammengesetzten Elektrodenauf baus,, der die innere El@ktrOdeneinh.eit 30 umgibtο Die äußere Oberfläche des inneren Elektrodengliedes befindet sich in segnificant dichterer Machbarschaft zu der Wand 42 als jede andere metallische Oberfläche des Behandlungsaufbaues ο Da das Glied 60 und die Wand 42 entgegenge·= setzt geladen sind_s herrscht ein radial gerichtetes elektrisches Feld zwischen ihnen und, vermittels der gerade beschriebenen Ausbildung, ist dieses Feld zwischen den oberen und unteren Enden der röhrenförmigen Wand 42 konzentriert; „Es ist daher sichergestellt ₉ daß das elektrische Feld nur in dem Bereich der Strömung des flüssigen oder gasförmigenLooking at one of the two Strömungsxfege between the storage and dispensing manifolds 80 and 88 which are shown in Figure 1 ₉ to _s so sichj shows that the part of the electrode assembly 36 ₉ of each of the inner electrode = units 30 surrounds ₃ electrically conductive © Has surfaces other than the inner cylindrical surface defined by tubular wall 42. At the ends of wall 42, plates 38 and 40 of electrode assembly 36 present outer end surfaces 106 and 108 which lead radially outwardly from the ends of wall 42 and extend transversely outwardly away from the annular passage 44. Accordingly, the wall 42 construction an insertion portion of the composite electrodes on ,, the ο the inner El@ktrOdeneinh.eit 30 surrounds ο The outer surface of the inner electrode member is located in segnificant denser Mach ready cash to the wall 42 than any other metallic surface of the treatment structure, since the member 60 and the wall 42 entgegenge · = sets are loaded _s there is a radially directed electric field between them and, by means of the formation just described, this field is concentrated between the upper and lower ends of the tubular wall 42; “It is therefore ensured ₉ that the electric field is only in the area of the flow of the liquid or gaseous

109850/1591109850/1591

UU

Mediums konzentriert ist und nicht zwischen anderen metallischen Bauteilen der Behandlungseinrichtung, wo das Feld keinen Einfluß auf das strömende gasförmige oder flüssige Medium haben würde. Diese Anordnung macht es nur erforderlich, andere metallische Bauteile der Behandlungseinrichtung in größerem Abstand von dem Glied 60 oder seinen Endabschlüssen 62 als der radiale Abstand zwischen dem Glied 60 und derMedium is concentrated and not between other metallic ones Components of the treatment facility where the field does not Influence on the flowing gaseous or liquid medium. This arrangement only makes it necessary other metallic components of the treatment facility in greater distance from the member 60 or its end terminations 62 than the radial distance between the member 60 and the

Wand 42 anzuordnen. % Wall 42 to be arranged. %

Eine Konzentration des elektrischen Feldes zwischen den Enden der röhrenförmigen Wand 142 nach Figur 2 wird auf gleiche Weise erhalten. Im Vergleich zu der Einheit 30.der Figur 1, bei der das Glied 60 sich über die Wand 42 hinaus zu den halbkugelförmigen Endabschlüssen 62 erstreckt, ist entsprechend Figur 2 die Längserstreckung des Feldes weiter beschränkt durch die oberen und unteren Enden der Spule des Drahtes 98, da die Spule in ihrer Länge auf angenähert die Länge der. Wand 142 begrenzt ist.A concentration of the electric field between the ends of the tubular wall 142 of Figure 2 becomes the same Way received. Compared to the unit 30 of Figure 1, in which the member 60 extends beyond the wall 42 to the extends hemispherical end terminations 62, the longitudinal extent of the field is further limited according to Figure 2 through the top and bottom ends of the coil of wire 98 as the coil in length approximates the length of the. Wall 142 is limited.

Für den Zusammenbau der Behandlungseinrichtung ist klar, daß J die untere Scheibe 26, die Elektrodenanordnung 36 und die obere Scheibe 48 an Ort und Stelle innerhalb des Tanks von oben abgesenkt werden können, wobei der Deckelteil 14 und die obere Platte 20 entfernt sind. Die Elektrodeneinheiten können dann in ihre Stellung geschoben werden, wobei eine koaxiale Ausrichtung der inneren und äußeren Elektroden mittels der Keilstifte 46 an den Gestellringen 24 und 34 und d»n hohlen Ansätzen an der Elektrodenanordnung 36 sichergestellt ist. Zur Entfernung von einer der Elektrodeneinheiten 30 zur Reparatur oder zum Austausch braucht demgemäß'der Tankdeckel und dann die Abdichtmutter 72 gefolgt von dem Lochdeckel abgenommen zu werden, um den Zutritt zu dem oberen Endabschnitt For assembly of the treatment apparatus, it will be appreciated that the lower disk 26, electrode assembly 36 and upper disk 48 can be lowered into place within the tank from above with the lid portion 14 and top plate 20 removed. The electrode units can then be slid into position, a coaxial alignment of the inner and outer electrodes is by means of the wedge pins 46 to the frame rings 24 and 34 and ensures d "n hollow lugs on the electrode assembly 36th To remove one of the electrode units 30 for repair or replacement, the tank cap and then the sealing nut 72, followed by the perforated cover, must accordingly be removed in order to gain access to the upper end section

109850/1591109850/1591

ο < ο <-■ ο η ο < ο <- ■ ο η

L I^ÜUL I ^ ÜU

- 14 -- 14 -

der Elektrodeneinheit 30 zu schaffen. Ein Abziehen der Einheit 30 wird einfach durch Verschieben nach oben längs ihrer Achse erreicht, um den unteren Endabschnitt aus dem Sockel 28 zur Herausnahme der gesamten Einheit durch das Loch 56 in der oberen Platte 20 herauszuziehen.of the electrode unit 30 to create. Pulling off the unit 30 is easy by sliding it upwards longitudinally reaches its axis to the lower end portion of the base 28 for removal of the entire unit through the Pull out hole 56 in top plate 20.

109850/1591109850/1591

Claims

2122308

Claims

1. A device for the electrical treatment of liquid or gaseous medium, characterized by a receiving manifold for receiving a liquid or M gaseous medium under pressure to be treated, and for causing a substantially laminar flow of the liquid or gaseous medium in the manifold in one spiral path with revolutions of successively reduced diameter, the manifold having a number of outlet mouths spaced along this path, through a number of outer tubular electrodes each having an open end which is connected to a corresponding mouth for the flow of the liquid or gaseous medium is provided by a plurality of internal electrodes, each spaced apart in substantially coaxial relation to a corresponding outer electrode and in (f

are arranged to form an annular passage through each outer electrode for flow of the liquid or gaseous medium from the respective mouth by means isolating at least one of each pair of inner and outer electrodes from the liquid or gaseous medium and by means coupled to the electrodes for connecting each pair of inner and outer electrodes via a source of electric potential, thereby establishing a radially directed electric field in each of the passages to expose the liquid or gaseous medium therein to the field as it passes through the respective outer electrode flows.

109850/1591

1 O " i

Ü U O

- 16 -

Device according to Claim 1, characterized in that the distributor pipe is a cylindrical, liquid one or gaseous medium receiving chamber therein, and characterized by means which the liquid or gaseous medium is established in the chamber for flow around its axis, the mouths with the chamber connected connected to one end.

Device according to Claim 2, characterized in that the distributor pipe is provided with a receiving line which is arranged in tangential relation to the chamber and communicates with the latter, this being Line is the means directing the liquid or gaseous medium.

Device according to Claim 2, characterized in that the mouths are in a generally circular shape Patterns are arranged at one end of the chamber.

Device according to claim 1, characterized by a Dispensing manifold spaced from the receiving manifold: and provided with a number of inlet ports, which are aligned with the outlet ports, each of the outer electrodes having an opposed open one End that mates with a corresponding aligned inlet port of the dispensing manifold, whereby the outer electrodes connect the receiving manifold to the dispensing manifold for the flow of the liquid or gaseous medium through the latter.

109850/1591

2122303

6. Device according to claim 5, characterized in that the dispensing manifold is a cylindrical, liquid or gaseous medium receiving chamber, and a discharge line, which is in tangential relationship is arranged to the chamber and is in communication with the latter, the inlet mouths of the dispensing manifold communicates with the chamber at one end of this J chamber.

7. Device according to claim 6, characterized in that the inlet mouths of the dispensing manifold in arranged in the same general circular pattern as the outlet ports of the female manifold are.

8. The device according to claim 1, characterized in that each of the inner electrodes is elongated in its configuration and has an outwardly facing, longitudinally extending, electrically conductive surface that each of the

outer electrodes with an elongated, tubular, (| electrically conductive wall is provided which forms the passage with the inner electrode therein and a Has length which is not greater than the length of the conductive surface of the inner electrode that electrical There are conductive surfaces facing radially outwardly from the wall at their ends and away from it extending transversely outward of the passage, creating the field between each pair of inner and outer electrodes is concentrated between the wall and the conductive surface of the inner electrode.

109850/1591

Ί ^ri ^r' "> Π QΊ ^r i ^r '"> Π Q

Device for the electrical treatment of liquid or gaseous medium, characterized by a Tank with an upright tubular side wall and a removable lid on top a first annular ledge in the tank attached to the side wall and into the interior of shows him, through a lower support structure that rests on the ledge, through a second ring-shaped ledge in the tank spaced above the first ledge, attached to the side wall and protruding inwardly therefrom an electrode assembly resting on the second ledge and containing a number of upright, parallel tubes, by an upper support structure provided with means protruding therefrom and into engagement with the assembly step to install the upper structure in spaced relation thereto, so that a receiving chamber for liquid or gaseous medium is formed between the upper structure and the arrangement, the arrangement and the lower Construction forming a discharge chamber for liquid or gaseous medium therebetween, each of the tubes facing each other has opposite upper and lower ends, which are connected to the receiving chamber and the dispensing chamber in each case Connected, and by an elongated upright internal electrode assembly extending through each of the tubes, respectively and is spaced apart therein, the lower structure having means supporting the units at their lower end portions fold in coaxial alignment with the respective tubes and pick up the lower end sections to the free Downward and upward movement for installation and removal

109850/1591

^ Δ u U?

- 19 -

therefrom through the top of the tank when the lid is removed, the top structure supporting the units at their top end portions in coaxial alignment with the tubes, and the top end portions of the units extending upwardly through the top structure for access from - ^: extend from the top M of the tank for the installation and removal of the units,

10. The device according to claim 9 »characterized in that the first ledge, the second ledge, and the arrangement have means which wedge the lower structure, the arrangement and the upper structure in proper positional relationship to one another to ensure the coaxial alignment of the units and the Ensure tubes.

11. Device for the electrical treatment of liquid or gaseous media, characterized by an outer _a tubular member which is a first electrode % , an inner elongated member, substantially coaxial with the outer member and spaced therein, by a structure which with the outer Member communicating to direct a liquid or gaseous medium to be treated for flow through the outer member between the latter and the inner member, the outer member having a tubular electrically conductive wall forming an annular passage with the inner member for the flow of the liquid or gaseous medium between the members, the wall being provided with opposing electrically conductive end portions which are outer end surfaces which extend away from it

109850/1591
ORIGINAL INSPECTED

2122303

extending transversely outwardly of the passageway with the inner member having an outwardly facing lengthwise has an extending electrically conductive surface of at least the same extent as the wall, and a second electrode constitutes, by means, the at least one of the electrodes from the liquid or isolate gaseous medium, and by means of the electrodes to connect them via a Source of electrical potential are coupled to create an electrical field between the electrodes, concentrated between the wall and the second electrode.

12. Device according to claim 11, characterized in that the inner member is tubular and electrical conductive and provided with substantially hemispherical end terminations.

13. Device according to claim 11, characterized in that that the inner member includes an elongated core of insulating material and a wire element around the Core is wound to provide the outwardly facing conductive surface and thereby the second electrode to represent.

10 9 8 5 0/1591